Giáo trình động cơ đốt trong 1 - Chương 8

CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CỦA ĐỘN G CƠ ĐỐT TRONG I. CÁC ĐỊNH NGHĨA I.1. Chu trình công tác Khi động cơ làm việc, trong xylanh động cơ phải thực hiện các quá trình nạp môi chất mới, nén môi chất, cháy – giãn nở sinh công và thải sản vật cháy ra ngoài. Các quá trình này được diễn ra theo một thứ tự nhất định, lặp đi lặp lại và có tính chu kỳ. Tổng hợp các quá trình trên, hình thành nên chu trình công tác hay chu trình làm việc thực tế của động cơ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình động cơ đốt trong 1 - Chương 8Giaùo trình Ñoäng cô ñoát trong 1 Bieân soaïn: ThS. Nguyeãn Vaên TraïngChöông 8 CHU TRÌNH NHIEÄT ÑOÄNG CUÛA ÑOÄN G CÔ ÑOÁT TRONGI. CAÙC ÑÒNH NGHÓA I.1. Chu trình coâng taùc Khi ñoäng cô laøm vieäc, trong xylanh ñoäng cô phaûi thöïc hieän caùc quaù trình naïp moâi chaát môùi,neùn moâi chaát, chaùy – giaõn nôû sinh coâng vaø thaûi saûn vaät chaùy ra ngoaøi. Caùc quaù trình naøy ñöôïc dieãn ratheo moät thöù töï nhaát ñònh, laëp ñi laëp laïi vaø coù tính chu kyø. Toång hôïp caùc quaù trình treân, hình thaønh neânchu trình coâng taùc hay chu trình laøm vieäc thöïc teá cuûa ñoäng cô ñoát trong. Chu trình coâng taùc cuûa ñoäng cô coù theå ñöôïc thöïc hieän trong hai voøng quay truïc khuyûu, hay boánhaønh trình cuûa piston ñoái vôùi ñoäng cô boán kyø hoaëc moät voøng quay truïc khuyûu, töùc laø hai haønh trìnhcuûa piston ñoái vôùi ñoäng cô hai kyø. I.2. Chu trình lyù töôûng Trong ñoäng cô ñoát trong, quaù trình chuyeån bieán töø nhieät naêng (do ñoát chaùy nhieân lieäu ôû daïnghoaù naêng) sang cô naêng (coâng cô hoïc) cuûa ñoäng cô raát phöùc taïp, khieán cho vieäc nghieân cöùu caùc quaùtrình cuûa chu trình laøm vieäc thöïc teá treân ñoäng cô ñoát trong gaëp raát nhieàu khoù khaên, raát khoù ñaùnh giaùmöùc ñoä toát xaáu cuûa moãi chu trình. Ñeå thuaän tieän cho vieäc nghieân cöùu, ngöôøi ta ñaõ thay caùc quaù trình phöùc taïp treân baèng caùc quaùtrình coù daïng ñôn giaûn hôn, nhöng vaãn saùt vôùi chu trình thöïc teá. Caùch laøm treân cho ta chu trình lyùtöôûng cuûa ñoäng cô ñoát trong. Chu trình naøy coù ñaëc ñieåm vaø caùc chæ tieâu ñaùnh giaù nhö sau: I.2.1. Ñaëc ñieåm cuûa chu trình lyù töôûng Chu trình lyù töôûng laø moät chu trình kín, thuaän nghòch trong ñoù khoâng coù moät toån thaát naênglöôïng phuï naøo ngoaøi toån thaát do nhaû nhieät cho nguoàn laïnh. Ñaëc ñieåm chính cuûa chu trình lyù töôûng laø: - Moâi chaát coâng taùc trong chu trình laø lyù töôûng. - Löôïng moâi chaát duøng trong chu trình khoâng thay ñoåi. Trong chu trình khoâng coù caùc quaù trình thay ñoåi moâi chaát. - Caùc quaù trình neùn vaø giaõn nôû laø nhöõng quaù trình ñoaïn nhieät. - Quaù trình chaùy ñöôïc thay baèng quaù trình caáp nhieät Q1 töø nguoàn noùng vaø quaù trình nhaû nhieät cho nguoàn laïnh ñöôïc thay baèng quaù trình nhaû nhieät Q2 töø moâi chaát tôùi nguoàn laïnh. I.2.2. Caùc chæ tieâu chuû yeáu cuûa chu trình Caùc chæ tieâu chuû yeáu cuûa chu trình ñöôïc theå hieän treân hai maët: Tính kinh teá vaø tính hieäu quaû. 1) Tính kinh teá cuûa chu trình Tính kinh teá cuûa chu trình ñöôïc theå hieän qua hieäu suaát nhieät ηt, ñoù laø tyû soá giöõa löôïng nhieät ñaõñöôïc chuyeån thaønh coâng vaø toaøn boä soá nhieät löôïng caáp cho moâi chaát trong chu trình. L t Q1 − Q 2 Q (8.1) ηt = = = 1− 2 Q1 Q1 Q1 Trong ñoù: Lt (J/chu trình) – coâng do moâi chaát taïo ra trong moät chu trình. 119Giaùo trình Ñoäng cô ñoát trong 1 Bieân soaïn: ThS. Nguyeãn Vaên Traïng Q1 (J/chu trình) – nhieät do nguoàn noùng caáp cho moâi chaát trong moät chu trình. Q2 (J/chu trình) – nhieät do moâi chaát nhaû cho nguoàn laïnh trong moät chu trình. 2) Tính hieäu quaû cuûa chu trình Tính hieäu quaû cuûa chu trình ñöôïc theå hieän qua aùp suaát trung bình Pt cuûa chu trình, veà thöïc chaátñoù laø tyû soá giöõa coâng cuûa chu trình vaø theå tích coâng taùc cuûa chu trình. Lt , (Nm/m3 hay N/m2). (8.2) Pt = Vh Trong ñoù: Vh = Vmax –Vmin, (m3) – theå tích coâng taùc cuûa chu trình. Vmax, (m3) – theå tích lôùn nhaát cuûa chu trình. Vmin, (m3) – theå tích nhoû nhaát cuûa chu trình. Qua bieåu thöùc (8.2) ta thaáy raèng, veà thöïc chaát Pt chính laø aùp suaát trung bình cuûa chu trình. Vôùi kích thöôùc xylanh vaø soá voøng quay ñaõ cho cuûa ñoäng cô thì aùp suaát trung bình Pt caøng lôùnseõ cho coâng suaát ñoäng cô caøng cao. Chu trình lyù töôûng cuûa ñoäng cô ñoát trong kieåu piston ñöôïc chia laøm ba loaïi: 1. Chu trình ñaúng tích – nguoàn noùng caáp nhieät Q1 cho moâi chaát trong ñi ...